功率知识讲解

1、功率知识讲解一、【问题导学】1 .知道功率是表示做功快慢的物理量。2 .理解功率的概念，能运用功率的公式 P=W /t进行有关计算。3 .正确理解公式 P=FCos a的意义，知道什么是瞬时功率，什么是 平均功率，并能用来解释现象和进行计算二、【自学提纲】1、功率的概念(1) 功W与完成这些功所用时间t的比值叫做。物理意义：表示物体做功'勺物理量。定义式：(3) 单位：国际单位： (w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s )换算关系：1 kw =w1 w1 J/s(4) 功率是 ，功率表示做功过程中能量转化的快2、功率P与力F、速度v的关系：v 是平均速度V，P是平均功率P (

2、 F为恒力，且F与V同向)P=Fv、-v是瞬时速度，P是瞬时功率 额定功率：指动力机械在长时间正常工作时 率。也是机械发动机铭牌上的标称值。 实际功率：机械在运行过程中勺功率是实际功率。 平均功率：物体在一段时间内做功功率的 叫平均功率。 瞬时功率：物体在勺功率叫做瞬时功率。三、【自学检测】1、 关于功率，下列说法中正确的是(B )A. 功率是说明做功多少的物理量B.功率是说明力做功快慢的物理量C.做功时间越长，功率一定小D.力做功越多，功率一定大2、质量m=3 kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：(1) 力F在t=3 s内对物体所做的功

3、。45j(2) 力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。15w(3) 在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。36w3、某型号汽车发动机的额定功率为 60kW在水平路面上行使时受到的阻力是 1800N, 求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下，如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少？（汽车的功率就是汽车牵引力的功率）33,3m/s2700w四、【方法探究】例题1:已知质量为m的物体从高处自由下落，经时间t，在t时间内重力对物体 做功的平均功率为; 在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为。问题剖析：正确理解公式 P=FVCos a的意义，求其平均功率，可先求出做的总功

4、， 使其再除以所用的时间，即为平均功率。1解：在t时间内，物体下落的高度：h=- gt2,21重力对物体所做的总功：V=- mg2t2 ,2所以在t时间内重力对物体做功的平均功率为：P=W =丄口 g2t ；在t时刻重力 t 2对物体做功的瞬时功率为Pt =mgvt =mg2t.知能精要：深刻理解平均功率与瞬时功率，注意其两者之间的差别。例题2：飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大 时，阻力和速度的平 方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速 度增大到原来的2倍，发动机的输出功率 要增大到原来的：A. 2 倍；B. 4 倍；C. 6 倍；D. 8倍.问题剖析：飞机、轮船达到最大速度时牵引

5、力 F与阻力f相等，即F=f,而f=KW, 所以发动机的输出功率 P=FV=KV,要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的 2 倍, 发动机的输出功率要增大到原来的 8倍.知能精要：正确采取题目中告知的条件。理解瞬时功率的物理意义与实际生活中的 应用。五、【巩固练习】1 关于功率，下列说法中正确的是（C）A.功率是说明力做功多少的物理量B 力做功越多，功率一定大C.功率是说明力做功快慢的物理量D 做功时间越长，功率一定小2 火车在水平轨道上做匀加速直线运动中，若阻力不变，则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是 AA. F不变，P变大 B . F变小，P不变C. F变大，P变大 D . F、P都不变

6、3 .关于功率，下列说法中正确的是（D）A. 根据P= Wt可知，力做功越多，其功率越大B. 根据P= Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比C. 由P= Wt 可知，只要知道t s内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率D. 由P= F v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比4. 质量为m的物体沿倾角为0的斜面滑至底端时的速度大小为 v,此时重力的瞬时 功率为 B A. mgvB . mgvsin 0 .C. mgvcosB . D . 0.5 . 一物体从静止开始自由下落，在第 1s和第3s末，重力对物体做功的瞬时功率 之比为 A A . 1 : 3 .B .

7、 3 ： 1 . C . 1 : 9 .D . 9 ： 1 .6、掘土机在1h内能把180t的砂土匀速送到6m高的地方去，它的功率为300w7、 放在粗糙水平地面上的物体，在 10 N的水平拉力作用下，以3 m/s的速度匀 速移动5 s，则在此过程中拉力的平均功率为 30w，5 s末阻力的瞬时功率为 30w。8、质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=-2s的时间内重力所做 的功等于多少？在这段时间内重力做功的平均功率等于多少 ？在3s末重力做功的瞬 时功率等于多少？ （g取10m/s2）400j 200w 600w9、汽车质量为5 x 103kg，额定功率为30kW（1）若汽

8、车在水平路上行驶时所受阻力为 2000N,贝愎大车速为多少？15m/s 如阻力不变，汽车在水平路上用10m/s的速度行驶，实际功率多大?2kw10、一台拖拉机的额定功率为1.5 x 104W，运动中阻力为1.0 x 103N,它的最大行驶 速度可达_15_n/s；如果它以5m/s的速率匀速行驶时，发动机消耗的实际功率 为 W 5kw五、【学后反思】1.我学到了什么2我还需要提高的知识：方法：3通过这节的学习我想六、车的启动的动力学问题机车的两种启动方式1.机车以恒定功率启动的运动过程由公式P=Fv和F-Ff=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减 小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加

9、速运动， 直到F=Ff，a=0, 这时v达到最大值vm = Pm = Pm。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。F Ff这种加速过程发动机做的功只能用 W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为 F为变力）。这一启动过程的P-t、v -t关系如图所示2.机车以恒定加速度启动的运动过程由公式P=Fv和F-Ff=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加 速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到 P达到额定功率 Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为Vm '譽咅，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运F F f动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程

10、发动机做的功只能用 W=FL计算，不能用W=R计算（因为P为变值）。这一启动过程的P-t、v -t关系如图所示特别提示：图象中的Vo为机车以恒定加速度启动时，匀加速运动的末 速度，但并非是加速过程的最大速度，因为此后还有一个变加速运动过 程。而Vm为机车一额定功率运动时所能达到的最大速度。【例题】一汽车额定功率为 P额=100 kW,质量为m=1(X103 kg,设 阻力恒为车重的0.1倍，取g=10 m/s2.(1) 若汽车以额定功率启动，求所达到的最大速度Vm；(2) 若汽车以a=0.5 m/6的加速度启动，求其匀加速运动的最长时间. 思路点拨：汽车以恒功率启动，速度增大，牵引力减小做加速

11、度逐渐减小的加速运动，直到牵引力等于阻力为止；汽车开始做匀加速运动 牵引力和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直到FV等于额定功率为止。解析：(1)汽车以额定功率启动，达到最大速度时，阻力与牵引力相 等.依题 Ff=0.1mg，3所以 Vm二也二色 巴m/s=10 m/s.F Ff 0.1mg 0.1汉10><10 x10(2)汽车以匀加速启动时的牵引力为：F=ma+Ff=ma+0.1mg=1CK103 X).5 N+0.1 WX103 X10 N=1.5 104 N 达到额定功率时的速度为：vt= = 100 104 m/s=6.7 m/sF1.5。0Vt即为匀加速运动的末速度，故做匀加速运动的最长时间为： t= Vt =6.7 s=13.3 s.a 0.5答案：(1) 10 m/s (2) 13.3 s思维总结：此类问题的关键是功率变化关系，加速度改变规律，速 度改变规律的综合运用。练习题额定功率为60KW,汽车的质量为5T,汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，求：汽车以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2加速度做匀加速度运动，这一 过程能维持多长时间？解析：(1)该汽车属于第一类机车启动模式，所以最大速度